Экспериментальный самолёт Ryan X-13 Vertijet (США)

Ryan X-13A-RY Vertijet — экспериментальный реактивный самолет вертикального взлета и посадки, сделанный в США в 1950-х. К развитию реактивных самолетов, совершающих полет и посадку при вертикальном положении фюзеляжа, в 1-ое время проявлялся очень большой энтузиазм, потому что предполагалось, что такая схема возможно окажется рациональной для высокоскоростных боевых самолетов. Вертикальное положение фюзеляжа при взлете и посадке был должен иметь разрабатываемый компанией «Ryan Aeronautical» для ВВС США вертикально взлетающий истребитель, который в отличие от палубных истребителей с ТВД, разрабатывавшихся для флота, был должен иметь в качестве силовой установки ТРД.

Работы над проектом этого истребителя, получившего обозначение Ryan XF-109, начали вестись в 1950 г. и также в обстановке строжайшей секретности, как и по палубным истребителям с ТВД. Но скоро было установлено, что при существующем тогда уровне развития ТРД было нереально, используя их, сделать боевой вертикально взлетающий самолет из-за очень большой относительной массы силовой установки с системой управления и соответственно всей конструкции самолета. Потому разработка вертикально взлетающего истребителя с ТРД была сочтена досрочной и было принято решение ограничиться разработкой чисто экспериментального самолета, получившего обозначение Ryan X-13 Vertijet.

В процессе разработки реактивных СВВП, которой компания «Ryan Aeronautical» начала заниматься в 1947 г., перед ней встала необходимость изучить свойства ТРД при работе в вертикальном положении и свойства стойкости и маневренности самолета с ТРД на режиме висения. Для этого компанией в 1950 г. был построен беспилотный летательный щит, снабженный ТРД, установленным на нем в вертикальном положении, и системой управления при помощи газовых и струйных рулей, испопивавшийся на привязи. Позднее в 1953 г. был построен и пилотируемый щит, имеющий такую же сборку, как и экспериментальный самолет Ryan X-13 Vertijet, и испытывавшийся в свободном полете на режиме висения. Практика сотворения схожих летательных щитов отыскала в предстоящем самое обширное применение для исследовательских работ черт силовой установки и системы управления в полете на режиме висения разрабатываемых СВВП.

Сначало на воздушных судах предполагалось установить американский ТРД Вестингауз J-40 с тягой 3400 кгс и удельной тягой 2,5 кгс. Но удельная тяга этого мотора была сочтена недостаточной для СВВП, для которого выбор мотора является решающим аспектом. Потому был избран для установки на СВВП британский ТРД Rolls-Royce Avon R.A.28 с тягой 4540 кгс и удельной тягой 3,45. Компанией «Ryan Aeronautical» было куплено несколько движков R.A.28, у каких были изменены топливная система и система смазки и несколько увеличена тяга. В предстоящем предполагалось использовать американский движок Райт J-69 с большей удельной тягой. Компания «Ryan Aeronautical» получила также договор на тесты ТРД Rolls-Royce Avon в вертикальном и горизонтальном положении и выстроила особый щит для тесты движков.

1-ый СВВП Ryan X-13 Vertijet был построен в 1955 г. и начал проходить наземные тесты на базе ВВС США, где сделал ряд полетов при помощи вспомогательного шасси, позволяющего производить обыденные взлет и посадку. Наземные тесты включали 15 часов испытаний на щите в вертикальном положении и 10 часов - в горизонтальном положении. 1-ый полет на режиме висения СВВП Ryan X-13 Vertijet сделал сначала 1956 г., а 1-ый полет с переходом от вертикального взлета к горизонтальному полету и для чего к вертикальной посадке в ноябре 1956 г. (летчик-испытатель Пит Джирард).

В 1956 г. компанией «Райан» был построен 2-ой экспериментальный СВВП Ryan X-13 Vertijet с обыденным трехопорным шасси, который совершал взлет с разбегом, переходил к полету на режиме висения, а потом совершал посадку с пробегом. В процессе испытаний СВВП Ryan X-13 Vertijet компания «Райан» повстречалась с рядом новых заморочек, одной из которых стала необходимость преодоления гироскопического эффекта крутящихся масс мотора и гироскопической прецессии, воздействующих на путное и продольное управление, что потребовало разработки для СВВП системы автоматической стабилизации. Другой неувязкой стал срыв потока на треугольном крыле при углах атаки более 30° на переходных режимах, вызывавший неустойчивость движения СВВП.

Оба СВВП удачно проходили летные тесты, которые завершились без каких-то летных происшествий в 1958 г., когда разработка СВВП Ryan X-13 Vertijet была прекращена ВВС, отдавшими предпочтение СВВП с горизонтальным положением фюзеляжа. Общая цена разработки, постройки и испытаний 2-ух экспериментальных СВВП Ryan X-13 Vertijet превысила 7 млн. долл. Все же ВВС и флот США не раз ворачивались к схеме СВВП с вертикальным положением фюзеляжа, предлагая ее использовать для палубных истребителей легких авианосцев, взлетающих с поворотных рамп. Оба построенных самолёта находятся в музеях США.

Самолёт Ryan X-13 Vertijet выполнен но бесхвостовой схеме с треугольным крылом и одним ТРД и не имеет обыденного шасси. Фюзеляж отличается маленьким удлинением, в носовой части его расположена кабина летчика. При переходе от вертикального взлета к горизонтальному полету и назад сидение летчика может наклоняться вперед на 70°. Для улучшения обзора, в особенности при вертикальном взлете и посадке, фонарь имел огромную площадь остекления, а в кабине было установлено зеркало заднего обзора, как на автомобиле. Крыло треугольное, высокорасположенное, малого удлинения, размахом 6,4 м со стреловидностью по фронтальной кромке около 60°. Площадь крыла - 17 м, нагрузка на крыло 215 кг/м. На крыле имеются элероны, а на концах крыла установлены маленькие вертикальные шайбы. Особенностью конструкции самолёта Ryan X-13 Vertijet является отсутствие шасси. Для взлета и посадки самолёта употребляется телега с установленной на ней рампой; последняя может подниматься гидравлическими силовыми цилиндрами и принимать вертикальное положение. При подготовке самолёта к взлету рампа опускается, на ней устанавливается самолет, потом она подымается. Самолёт имеет крюк в носовой части фюзеляжа, который цепляется за трос прицепного устройства на рампе. Не считая того, на экспериментальном самолете на центральной части фюзеляжа установлены вспомогательные ферменные стойки, опирающиеся на рампу. Когда рампа, поднимаясь, занимает вертикальное положение, самолет повисает на крюке «подобно летучей мыши».

При вертикальном взлете с рампы, к которой самолет подвешен на крюке, летчик наращивает тягу мотора, самолет при всем этом перемещается ввысь, крюк выходит из зацепления с тросом и самолет вертикально подымается, а потом равномерно перебегает в горизонтальный полет. Перед посадкой летчик переводит самолет из горизонтального в вертикальное положение, в каком самолет поддерживается тягой мотора. При уменьшении тяги самолет понижается, потом, управляя тягой мотора и газовыми и струйными рулями, летчик подводит самолет к рампе, пока не зацепится крюком за трос. После чего рампа вкупе с самолетом опускается в горизонтальное положение. Для того чтоб летчик мог точно найти расстояние до рампы при приближении к ней, на рампе в горизонтальном положении была установлена мерная рейка с наложеными на ней делениями. Не считая того, сверху рампы размещена площадка, на которой наxoдится оператор, подающий руками сигналы летчику.

По воззрению конторы «Ryan», таковой способ взлета и посадки вертикально взлетающих самолетов дает ряд преимуществ, позволяя существенно сделать проще конструкцию самолета, отказавшись от обыденного шасси, и получить экономию в весе конструкции. Телега с рампой может употребляться также для транспортировки СВВП к районам боевых действий и для технического обслуживания. В маркетинговых целях телега с рампой и установленным на ней СВВП Ryan X-13 Vertijet была отбуксирована конкретно к зданию Пентагона в Вашингтоне, где были продемонстрированы взлет с телеги, переход к горизонтальному полету, а потом вертикальная посадка на телегу.

Силовая установка Ryan X-13 Vertijet состоит из 1-го ТРД Rolls-Royce Avon R.A.28, установленного в хвостовой части фюзеляжа, воздух в движок поступает через боковые воздухопоглотители. Тяга мотора составляет 4540 кгс, что при взлетной массе самолета 3630 кг позволяет получить тяговооруженность 1,25. В горизонтальном полете самолет управляется при помощи элеронов и руля направления. На вертикальных режимах самолет управляется при помощи газовых рулей и струйной системы управления: на концах крыла размещены реактивные сопла, к которым подводится сжатый воздух, отбираемый от компрессора ТРД.

Свойства самолёта Ryan X-13 Vertijet Экипаж: 1 Размеры: размах крыла 6,4 м длина самолета 7,32 м высота самолета 4,57 м Движок 1 ТРД Rolls-Royce Avon R.A.28 взлетная тяга 4540 кгс Массы и нагрузки: взлетная 3630 кг Наибольшая скорость: 560 км/ч Дальность: 307 км Практический потолок: 6,100 м.

Источник: dogswar.ru